引言

660MW機組在大幅度升降負荷時由于鍋爐燃燒的滯后性,會導致汽溫大幅度波動。直流鍋爐的加熱、蒸發(fā)和過熱這三個過程無固定的分界面,而鍋爐的汽壓、汽溫和蒸發(fā)量之間又是互相依賴、互相關聯(lián)的,一個調節(jié)手段不僅僅只影響一個被調參數(shù),因此,實際上汽壓和汽溫這兩個被調參數(shù)的調節(jié)不能分開,它們是一個調節(jié)過程的兩個方面。

1同華電廠升降負荷時的協(xié)調控制機理

同華電廠協(xié)調控制系統(tǒng)采用以鍋爐跟隨為基礎的機爐協(xié)調控制方式,該系統(tǒng)由負荷指令回路、爐主控、汽主控、主汽壓力設定值回路、頻率校正回路以及給水主控和煤主控等回路組成。機組的目標負荷由運行人員手動設定或接受電網(wǎng)調度中心AGC指令,目標負荷在負荷指令回路中經(jīng)負荷上下限限制和負荷指令增、減閉鎖以及速率限制等運算后,分別送往汽輪機、鍋爐主控系統(tǒng)。頻率校正回路把頻差信號轉換為負荷偏差信號,疊加到負荷指令上:鍋爐主控回路負責維持機前壓力,汽輪機主控回路負責調節(jié)機組負荷:壓力設定回路提供定壓/滑壓兩種機前壓力設定值,滑壓設定值為負荷的函數(shù)。

2正常運行中汽溫的調整

在機組實際運行過程中,汽溫的變化以及調整其實是很被動的,因為它不像煤量、水量那樣可以通過直接加減從而達到目標值,而減溫水的調整也只是治標不治本,尤其是在變負荷以及事故工況下。汽溫的影響因素是多方面的,任何一個因素發(fā)生變化均會導致汽溫的不穩(wěn)定。因此,汽溫的調整在鍋爐運行中既是一個重點也是一個難點。

影響機組負荷變化的因素很多,但主要有鍋爐負荷、給水溫度、受熱面清潔程度、減溫水量、爐膛火焰中心位置的變化,在運行中也應注意這些因素的影響。在各種擾動下,汽溫控制對象是有延遲、慣性和自平衡能力的。汽溫控制系統(tǒng)就是根據(jù)這些擾動下過熱汽溫對象的動態(tài)特性采用合理的系統(tǒng)構成盡可能地消除擾動,維持過熱汽溫在允許的范圍內(nèi)。主蒸汽溫度的調整是通過調節(jié)燃料與給水的比例控制中間點溫度為基本調節(jié),并以減溫水作為輔助調節(jié)來完成的,中間點溫度是分離器壓力的函數(shù),中間點溫度應保持微過熱,當中間點溫度過熱度較小時,應適當調整煤水比例,控制主蒸汽溫度正常。但是,在實際運行中,由于鍋爐效率、燃料發(fā)熱量和給水恰等也會發(fā)生變化,因此,保證煤水比的精確度并不容易。這就迫使除了采用煤水比作為粗調的手段外,還必須采用噴水減溫的方法作為細調手段。

過再熱汽溫控制的任務是維持過再熱器出口的主再蒸汽溫度在允許范圍內(nèi),并對過再熱器進行保護,使管壁金屬溫度不超過允許的工作范圍。正常運行時,一般要求過再熱器出口蒸汽溫度與額定值偏差不超過士5℃。汽溫的調整應以壁溫不超限為原則,若壁溫超限超過10min不降低,應適當降低汽溫運行:再熱汽溫度的調節(jié)應以煙氣擋板為主,減溫水調門設定值設定為571℃(盡可能高點,但不得大于575℃),禁止再熱器側煙氣擋板仍有調節(jié)余量時,使用再熱器減溫水調整汽溫。

3升降負荷汽溫的調整方法及注意事項

在升負荷過程中,由于鍋爐燃燒相對滯后,汽溫汽壓的變化趨勢都是先降后漲(降負荷反之)。因此,可以確定在鍋爐燃燒調整時,給水響應速度比較快,二次風量響應速度也比較快,給煤機響應速度雖然比較快,但是磨煤機的磨煤出力響應相對較慢,而且鍋爐的燃燒過程相對滯后,從而導致在大幅度升負荷時出現(xiàn)汽溫下降的情況。

重點關注參數(shù)(此處以汽溫調整為主):主汽壓力、主汽流量、鍋爐指令、煤水比、低過入口汽溫、低再出口汽溫。

3.1機組在大幅度加減負荷初期的提前調整

(1)加負荷前提前將過熱度偏置設為0,將一級減溫水溫度設定在525℃以上,將二級減溫水調門開度關小,盡量減小減溫水用量,提高鍋爐熱負荷。再熱汽溫的調整:提前將煙氣擋板往過熱器側偏(同時可以提高過熱器側煙氣流量,提高過熱汽溫),維持再熱汽溫在568℃以下,在啟磨前要維持低再出口溫度呈下降趨勢,防止啟磨后汽溫上漲過快導致超溫。

(2)加負荷前提前將一次風壓設正偏置,將磨煤機熱風調門打開,同時要兼顧到一次風機電流不可過大。

(3)在加負荷初期需要啟磨前,要保證運行磨煤機煤量控制在煤量上限值以下,若磨煤機煤量已達到上限應適當往下限制負荷,待煤量有回調趨勢后再啟磨防止超溫。啟磨后將負荷上限放開,防止啟磨初期主汽壓力上漲過快,導致鍋爐指令回調過大,造成后期鍋爐熱負荷下降較快,導致汽溫下降。

(4)加負荷啟磨前,由于開啟磨煤機風門后一次風壓會降低,而此時汽溫汽壓也呈下降趨勢,在此階段及時啟磨可防止啟磨后汽溫、汽壓大幅度波動。啟磨后,待主汽壓力趨近平穩(wěn)后可適當提高加煤速度,維持主汽壓力呈上漲趨勢。

(5)二次風的調整:保證二次風箱的差壓在0.4~1.2kPa(負荷330~660Mw時),加負荷時可適當減少燃盡風開度,維持在50%左右,關小各層外二次風門。煤質差的磨煤機對應的外二次風門開度應小點,煤質好的磨煤機對應的外二次風門應大點,調整二次風門時應保證二次風量不變。

(6)降負荷時,由于主汽壓力、主汽溫先升后降,為防止降負荷初期超溫,應提前將一次風壓偏置往下設,關小磨煤機風門,適當開大燃盡風擋板,提前將過熱度偏置往下設。再熱汽溫的調整:提前將煙氣擋板往再熱器側偏,維持低再出口溫度呈上漲趨勢,及時關閉再熱器減溫水電動門,防止大幅降負荷汽溫下降過快。

3.2機組在大幅度加減負荷過程中調整

(1)加負荷過程中,由于滑壓設定值的增長趨勢存在慣性,有時會遇到主汽壓力已經(jīng)漲到對應負荷下的壓力值而滑壓設定值還存在偏差的情況,此時鍋爐指令調整壓力偏差,會大幅降低鍋爐指令使主汽壓力下降,而當滑壓設定值漲到后,此時主汽壓力已經(jīng)呈下降趨勢,壓力偏差過大時汽機主控開始維持壓力,從而會出現(xiàn)負荷先升上去又降下來的現(xiàn)象。為避免此現(xiàn)象的發(fā)生,加負荷過程中應嚴格控制鍋爐指令的超調量,防止主汽壓力增長過快,盡量維持主汽壓力呈低于滑壓設定值的上漲趨勢。

(2)在整個加負荷過程中,鍋爐超調量在可控范圍內(nèi),應保證鍋爐指令始終呈上漲趨勢,盡量避免限制負荷上限,保證煤量不減(但不可達到煤量上限),可以保證鍋爐熱負荷呈上漲趨勢,從而維持汽溫穩(wěn)定。

(3)加負荷后期和降負荷前期,因給水相應快,易出現(xiàn)超溫現(xiàn)象,此時應通過負荷上限或下限回調給煤量。設定上下限時,用鼠標進行,禁止使用鍵盤直接輸入,防止誤操作。

(4)在機組深度調峰以及低負荷的情況下加負荷時,由于此時鍋爐抗擾動能力較差,若大幅度加負荷,煤量、風量大幅度波動會導致汽溫快速上漲,故在此情況下加負荷初期,應控制升負荷速率,防止汽溫初期上漲過快而后期大幅下降。

(5)遇到降負荷后又開始大幅度漲負荷時,由于鍋爐熱負荷呈下降趨勢,鍋爐指令仍低于當前負荷,且主汽壓力也呈下降趨勢,此時若大幅度加負荷會出現(xiàn)主汽壓力和主汽溫度大幅下降。為避免此情況出現(xiàn),在降負荷后又開始大幅度漲負荷初期,應適當限制負荷上限,防止鍋爐指令超調過大:待主汽壓力回頭,鍋爐指令回調后再開始加負荷。

4結論

(1)在整個升降負荷過程中要嚴格控制主汽流量與給水流量的偏差,偏差最大應控制在100t以內(nèi),防止給水流量大幅波動,出現(xiàn)偏差過大應及時調整給水流量或限制機組負荷。

(2)密切關注主汽壓力與滑壓設定值的變化趨勢,防止鍋爐指令超調量過大。

(3)注意監(jiān)視低過入口溫度的變化趨勢,若低過入口溫度在加負荷過程中快速下降,應及時關閉一、二級減溫水調門,監(jiān)視好給水流量與主汽流量偏差,及時調整給水,同時,通過啟磨、快速加煤、開大磨煤機熱風調門、關小燃盡風擋板等手段盡快增大鍋爐熱負荷。